摘要：本文通过分析啤酒稀释自控系统这一实例,介绍了利用微软Visual Basic的串口通信控件MSComm和小型PLC开发小型自控系统的方法。
关键词：串行通信、三菱FX、Visual Basic、自控系统
一． 前言
随着生产自动化程度的不断提高,可编程序控制器PLC得到了广泛的应用,特别是小型PLC具有编程简单、性能可靠和价格低的特点,被大量应用于单机控制系统中,如啤酒的稀释控制、离心机控制等。作为设备维修技术人员,一般都能掌握PLC和计算机PC的应用知识,但如何利用PLC和PC来设计小型自控系统,实现简单的数据采集和监控操作,从而满足生产需要,却是一个要深入学习研究的问题。
面向生产操作,设计简单有效的控制系统,涉及到三部分的软件编程：
第一：PC上人机操作界面的设计。PC作为上位机,一般都是运行在Windows 98/2000操作系统下,利用微软提供的可视化编程软件Visual Basic 6.0,设备维修技术人员就可设计出优美的人机操作界面,只需进行主要操作功能编程和少量界面控制编程。
第二：实现生产工艺要求的PLC控制程序设计。因为是小型控制系统,其生产控制过程并不复杂,技术人员只要充分了解了生产工艺和控制要求,运用PLC编程工具,此部分设计编程并不难。
第三：PC与PLC通讯程序的设计。此部分的开发设计较难,需要掌握PC和PLC的有关通讯硬件驱动和通讯协议的知识。但对于小型控制系统来说,主要通过PC串口来通讯,所以通讯程序设计的关键是如何利用Visual Basic 6.0中的串口通信控件——MSComm控件,并根据PLC的串口通信协议设计出上下位机的数据交换程序。
下面以啤酒稀释自控系统设计为例,主要讲解PC和PLC通讯程序的设计要点。
二． 啤酒稀释自控系统设计分析
1. 啤酒稀释控制要求
啤酒稀释是啤酒生产中一个重要环节,通过把高浓度的酒液与脱氧水按比例混合成稀释酒,从而提高啤酒产量和增加啤酒品种,稀释的控制过程很简单,主要步骤有：
1) 输入高浓度的浓度A和稀释后要达到的浓度B ;
2) 计算出加水量的百分比 [(B-A) / A>*100% ;
3) 根据此百分比和高浓酒的瞬时流量,计算出脱氧水要达到的流量;
4) 比较水的瞬时流量和计算出的流量,来控制水调节阀的开度,使水瞬时流量等于计算流量。
由于酒和水的瞬时流量是变化的,所以3）、4）步要反复进行。以上所有的计算功能和PID调节功能都由PLC完成。
2. 啤酒稀释的人机操作界面：
人机操作主要用来输入啤酒浓度数据、操作命令,直观显示各种流量数据并记录偏差曲线,界面图如下：
3. 硬件配置
本例子中上位机PC选用联想奔腾Ⅱ品牌机,外加RS232转RS485通讯转换卡。下位机PLC选用三菱FX2N-16MR,另加模拟输入模块FX2N-2AD 和模拟输出模块FX2N-2DA各一块,外加一个485串口通讯模块PC-485BD。
三． PC与PLC通讯程序设计分析
在分析具体的VB通讯程序之前,先要介绍有关VB串口通信控件MSComm的应用知识和三菱PLC 通讯协议。
1. MSComm控件简介
如图所示是Mscomm控件的图标。
它可以用来提供简单的串行端口通信功能,也可以用来创建功能完备、事件驱动的高级通信工具。Mscomm控件提供了一系列标准通信命令的使用界面。使用它可以建立与串行端口的连接,通过串行端口再连接到其它设备（如调制解调器、PLC）,发出命令,交换数据,以及监视和响应串行连接中发生的事件和错误。
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